As emulsões são definidas como suspensões coloidais de dois líquidos imiscíveis, óleo e água, que são constituídas por duas fases: fase dispersa formada pelo líquido (óleo) em forma de gotículas, e fase contínua (meio aquoso), na qual as gotículas estão dispersas (BETANHO; SHIMOKOMAKI; OLIVO, 1994).
Os líquidos mantêm-se harmoniosamente dispersos um no outro, pela ação de um agente emulsificante ou filme protéico interfacial. A proteína, por possuir uma porção hidrofílica (polar) e outra hidrofóbica (apolar), atua na interface entre gordura
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e água, diminuindo a tensão entre as duas, unindo-as e evitando a coalescência da gordura (BAILEY; LIGHT, 1989; OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006).
As emulsões cárneas são consideradas emulsões óleo em água, na qual o óleo é disperso, em forma de pequenos glóbulos, em água. O tamanho dos glóbulos da fase dispersa varia entre 0,1 e 50 micrômetros (mµ) de diâmetro. Muitas partículas de gordura em emulsões cárneas são maiores de 50 mµ de diâmetro e não possuem as características das emulsões clássicas (HEDRICK et al., 1994). A emulsão cárnea, por não estar totalmente homogênea (RAY et al., 1981), não é considerada “emulsão verdadeira”.
A fase dispersa é constituída por partículas de gordura, fibras musculares, aditivos, farináceos etc. A fase contínua é constituída por água, sal, proteínas hidrossolúveis e outros elementos solúveis (JONES, 1985).
Por essas razões, muitos autores não consideram embutidos finamente triturados como sendo emulsões, preferindo denominá-los simplesmente massa cárnea. Contudo, os termos emulsões cárneas e massa cárneas são considerados sinônimos, pela maioria dos trabalhos que tratam deste tema (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2002).
O rompimento da estrutura fibrosa dos músculos, através de equipamentos específicos, aumenta a exposição das proteínas, principalmente das miofibrilares. O sal, a água e alguns aditivos auxiliam na solubilização e no intumescimento das proteínas, devido à absorção de água, produzindo uma matriz viscosa (HEDRICK et
al., 1994).
A massa crua possui textura tipo pasta, que, durante o cozimento, é transformada em uma matriz rígida. Antes e durante o cozimento, apresenta-se muito frágil, podendo ocorrer a separação da gordura, conhecida como “quebra da emulsão”, causando sérios defeitos ao produto e prejuízos aos fabricantes (QUINT, 1987).
2.2.1 Fatores que afetam a formação da estabilidade da emulsão
O principal fator de qualidade de uma massa cárnea é a estabilidade final. A estabilidade está relacionada com retenção de água e gordura. Uma importante característica dos produtos cárneos é sua habilidade de ligar vários componentes e
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proporcionar a coesividade do produto (BAILEY; LIGHT, 1989), conferindo textura firme ao fatiamento e à mastigação. Um importante parâmetro econômico para a indústria processadora é que a estabilidade da emulsão se mantenha durante as etapas de processamento (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006). Jones (1985) descreve que numerosas energias de ligação e outras forças físicas são essenciais para manter a estabilidade e a integridade da suspensão coloidal antes, durante e após o tratamento térmico.
As proteínas miofibrilares são solúveis em presença de sal e consideradas agentes emulsificantes mais eficientes na estabilidade da emulsão. Dentre estas miosinas e as proteínas sarcoplasmáticas colaboram na formação da matriz protéica (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006).
De acordo com Olivo e Shimokomaki (2002), a capacidade de se produzir emulsões cárneas estáveis é muito importante para a indústria. Assim, pesquisadores têm dirigido estudos para fatores que contribuem para a estabilidade.
Diversos fatores podem influenciar na estabilidade da emulsão: tipos e condições dos equipamentos, temperatura e tempos de processo, tipo e tamanho das partículas de gordura, pH, momento de utilização de sal e suas quantidades, tipo e porcentagem de proteínas, viscosidade da massa e formação da matriz gelificada (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006; BARRETTO, 2007).
Um dos principais fatores é a elevação da temperatura da massa cárnea, durante o refinamento, devido a fricção no cutter ou moinho emulsificador. Nos pontos de fricção ocorre fusão da gordura e desnaturação protéica preliminar (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006; BARRETTO, 2007). A temperatura próxima de 7°C é benéfica, pois auxilia a solubilidade das proteínas e aumenta a capacidade de escoamento (BAILEY; LIGHT, 1989). No entanto, a elevação da temperatura nesta fase, de acordo com Betanho, Shimokomaki e Olivo (1994), pode causar efeitos deletérios, que serão detectados na etapa de cozimento do produto. Estes efeitos são caracterizados pela saída de gordura para a superfície, aumentando a tendência para a separação/quebra da emulsão. A temperatura máxima que pode atingir uma emulsão, de acordo com Hedrick et al. (1994), depende do ponto de fusão das gorduras, citado como de 10 a 12°C para frango, de 15 a 18°C para suíno e de 21 a 22°C para bovino.
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No refinamento da emulsão a temperatura pode ser controlada por adição de gelo. O gelo é mais eficiente que a água devido ao calor latente que este absorve para que possa fundir. Aproximadamente 80 calorias são necessárias para converter 1 grama de gelo a 0°C para 1 grama de água a 0°C. Acima de 0°C, somente 1 caloria é necessária para aumentar a temperatura em 1°C para cada 1 grama de água (HEDRICK et al.,1994).
A água é o componente predominante dos produtos emulsionados cozidos, sendo que a legislação brasileira permite o máximo de 70% de umidade (BRASIL, 2000). A água é importante, pois funciona como solvente para o sal necessário para solubilizar as proteínas. Se a umidade presente não for suficiente, o potencial de capacidade de emulsificação pode tornar-se restrito (PRICE; SCHWEIGERT, 1987).
A incorporação de gordura à massa, segundo Hughes, Cofrades e Troy (1997), além de contribuir para a palatabilidade, também contribui para a estabilidade estrutural de produtos emulsionados, devido às propriedades de liga, reológica e estrutural. Carballo et al. (1996) relatam a importância da gordura para a textura de produtos cárneos e afirmam que existem dificuldades na preparação de produtos emulsionados de baixo teor de gordura.
O cloreto de sódio neste processo de emulsificação é responsável pela solubilização das proteínas. Os íons cloro aumentam a carga negativa nos polipeptídeos, com elevação do pH (distanciando o pH do ponto isoelétrico da proteína) e provocando repulsão da cadeia molecular, mudando a conformação da proteína de “enovelada” para “solubilizada” (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006).
Os polifosfatos, por elevarem o pH, possuem ação sinérgica ao sal, potencializando a ação de solubilização das proteínas. No estado solúvel, as proteínas apresentam maior efeito de hidratação e maior capacidade de formação da malha protéica, com maior estabilização do sistema durante o cozimento. Melhor e maior solubilização protéica é conseguida principalmente quando o teor de sal está acima de 4% (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006; BARRETTO, 2007).
Diversos ingredientes, como proteínas, carboidratos e hidrocolóides, são usados para auxiliar nesta estabilidade, reforçando a cimentação do gel da matriz e proporcionando a estabilização do sistema (OLIVO; SHIMOKOMAKI, 2006).
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Diferentes tipos de fibras têm sido estudados, isolados ou combinados com outros ingredientes, para aplicação em produtos cárneos emulsionados, de massa grossa e reestruturada, especialmente para reduzir os efeitos causados pela redução dos níveis de gordura (FERNÁNDEZ-GINÉS, 2004; TERRA, 2006).